增安型電氣設(shè)備的技術(shù)要求

    增安型電氣設(shè)備是指對(duì)正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生電弧或火花的電氣設(shè)備進(jìn)一步采取安全措施，提高其安全程度，防止電氣設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧或火花的可能性。防爆標(biāo)志為“e”。

    增安型型電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)符合

    GB3836.1-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分：通用要求;

    GB3836.3-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第3部分：增安型“e”。

    增安型電氣設(shè)備應(yīng)按以下五項(xiàng)技術(shù)要求設(shè)計(jì)：

    1、有效的外殼防護(hù)

    增安型電氣設(shè)備是依靠外殼的防護(hù)措施來(lái)保護(hù)內(nèi)部的電氣部件的。外殼防護(hù)措施不好，粉塵及水分會(huì)侵入殼體內(nèi)的電氣絕緣構(gòu)件上，造成電氣設(shè)備的過(guò)載或短路，產(chǎn)生電火花或電弧，引燃周圍的爆炸性氣體混合物。

    外殼防護(hù)等級(jí)的代碼為IP，后加防外物侵入及防水侵入數(shù)字代號(hào)，如IP54表示防外物侵入5級(jí)，防水侵入4級(jí)，意義為殼體內(nèi)有少量粉塵侵入，但不影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，并任何方向的濺水對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行無(wú)影響。關(guān)于外殼防護(hù)等級(jí)的劃分及試驗(yàn)見(jiàn)GB4208-1993標(biāo)準(zhǔn)。

    增安型電氣設(shè)備的外殼防護(hù)等級(jí)應(yīng)符合以下規(guī)定：內(nèi)裝裸露帶電零件的外殼(如接線連接件)，至少應(yīng)有IP54的外殼防護(hù)等級(jí);內(nèi)裝絕緣帶電零件的外殼(如電磁閥線圈)，至少應(yīng)有IP44的外殼防護(hù)等級(jí)。

    2、電路的可靠連接

    (1) 外部電纜的連接

    外部電纜進(jìn)入電氣設(shè)備后，一般都在接線端子處接線。如果連接件尺寸過(guò)小，連接件上的電流密度過(guò)高將造成接點(diǎn)過(guò)熱，如果連接松動(dòng)接觸不良將產(chǎn)生電火花，都有可能引燃周圍的爆炸性氣體混合物。為此，電氣連接件應(yīng)有足夠尺寸，保證與電氣設(shè)備額定電流相適應(yīng)的導(dǎo)線可靠連接。無(wú)論連接件的結(jié)構(gòu)如何，均應(yīng)有可靠固定和防松措施，制造廠在說(shuō)明書(shū)中應(yīng)規(guī)定連接導(dǎo)線的規(guī)格及數(shù)量。

    連接件在規(guī)定的扭轉(zhuǎn)力距下不應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)及損壞;連接件應(yīng)有一定的接觸壓力，并應(yīng)在溫度變化時(shí)也不會(huì)削弱其接觸壓力;連接件不應(yīng)在固定位置上自動(dòng)滑出;連接件不應(yīng)通過(guò)絕緣材料傳遞接觸壓力;用作多股導(dǎo)線的連接件須有彈性零件，保證4.0mm2及以下的芯線都有可靠連接。

    鋁導(dǎo)線不能直接和連接件連接，應(yīng)采用銅鋁過(guò)渡接頭。

    (2) 內(nèi)部導(dǎo)線的連接

    增安型電氣設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)線的連接同樣應(yīng)連接可靠，并應(yīng)消除不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械應(yīng)力。因此只允許采用以下導(dǎo)線的連接方法：

    ( a)能防止松動(dòng)的螺栓及螺釘連接;

    ( b)擠壓連接;

    ( c)導(dǎo)線用機(jī)械方法連接后，再用錫焊連接;

    (d)硬焊連接;

    ( e)溶焊連接。

    增安型電氣設(shè)備的內(nèi)部配線大多采用a，b，c之一連接方式;當(dāng)連接要求足夠的機(jī)械強(qiáng)度及耐熱性時(shí)，應(yīng)采用d，e之一連接方式，如三相異步鼠籠式電動(dòng)機(jī)導(dǎo)條和端環(huán)的焊接。

        3、增大電氣間隙及爬電距離

    電氣間隙是指兩個(gè)導(dǎo)電部分之間的最短空間距離;爬電距離是指兩個(gè)導(dǎo)電部分之間沿絕緣材料表面的最短距離。前者與空氣的擊穿電壓有關(guān)，后者與絕緣材料表面閃絡(luò)電壓有關(guān)。

    ( 1)電氣間隙

    計(jì)算電氣間隙應(yīng)按零件的作用及所處的位置來(lái)考慮，并有以下兩種形式：

    (a)帶電零件之間及帶電零件與接地零件之間;

    (b) 帶電零件與易碰零件之間。

    所謂易碰零件是指易被操作者觸及的金屬零件，如電氣設(shè)備的外殼、操作手把、框架或底板等。這類零件雖然正常時(shí)不帶電，但如果不接地又發(fā)生電氣零件絕緣損壞 就有可能帶電，對(duì)其碰觸就會(huì)引起火花。

    電氣間隙與導(dǎo)電零件所施加的工作電壓有關(guān)，如果施加的工作電壓有一定的范圍，則應(yīng)按最高工作電壓來(lái)確定。如變送器的工作電壓為DC12V-36V，則連接接線端子應(yīng)按DC36V計(jì)算。

    電氣間隙應(yīng)按GB3836.3-2000標(biāo)準(zhǔn)圖2中例1-11的指導(dǎo)方法來(lái)計(jì)算，并應(yīng)符合表1的要求。如工作電壓為AC220V時(shí)，最小電氣間隙為5.0mm;如工作電壓為AC380V時(shí)，最小電氣間隙為6.0mm，如工作電壓為DC60V時(shí)，最小電氣間隙為2.1mm。以上的最小電氣間隙均比低壓電氣設(shè)備提高1-3mm。

    (2) 爬電距離

    電氣設(shè)備電氣部件的絕緣材料如選擇不恰當(dāng)，或?qū)щ娏慵g的距離設(shè)計(jì)得過(guò)小，當(dāng)絕緣材料表面存有灰塵、導(dǎo)電介質(zhì)時(shí)，在電場(chǎng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生漏電、局部熱分解、絕緣材料表面碳化現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)將形成放電通道，產(chǎn)生電火花、電弧及局部發(fā)熱。

    爬電距離的計(jì)算應(yīng)根據(jù)工作電壓、絕緣材料的耐泄痕性和絕緣材料的表面形狀有關(guān)。

    耐泄痕性是指在固體有機(jī)絕緣材料表面施加可電離分解污染液或污染雜質(zhì)時(shí)對(duì)電場(chǎng)的作用力。它是以確定相比漏電起痕指數(shù)來(lái)劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲa三個(gè)等級(jí)的。Ⅰ類絕緣材料為上釉的陶瓷、云母、玻璃等無(wú)機(jī)材料等;Ⅱ類絕緣材料為三聚腈胺石棉耐弧塑料、硅有機(jī)石棉耐弧塑料、不飽和聚脂團(tuán)料等;Ⅲa類絕緣材料為聚四氟乙烯、三聚腈胺玻璃纖維塑料、表面用耐弧漆處理的環(huán)氧玻璃布板等。

    爬電距離應(yīng)按GB3836.3-2000標(biāo)準(zhǔn)圖2中例1-11的指導(dǎo)方法來(lái)計(jì)算，并應(yīng)符合表1的要求。如工作電壓為AC220V時(shí)，最小爬電距離為6.3mm(Ⅱ級(jí)材料);如工作電壓為AC380V時(shí)，最小爬電距離為10.0mm(Ⅱ級(jí)材料)，如工作電壓為DC60V時(shí)，最小爬電距離為2.6mm(Ⅱ級(jí)材料)。電氣設(shè)備內(nèi)的電路板，如工作電壓低于60V時(shí)，與外部導(dǎo)線連接的接點(diǎn)其最小值應(yīng)為3.0mm。

    4、選用優(yōu)質(zhì)的絕緣材料

    通常，從絕緣材料產(chǎn)品的形態(tài)可分為三大類：氣體、液體、固體絕緣材料。氣體絕緣材料在高壓開(kāi)關(guān)中應(yīng)用較廣，液體絕緣材料以礦物油為主用作低壓變壓器的絕緣 油;固體絕緣材料大量用作電氣設(shè)備的絕緣構(gòu)件。防爆電氣設(shè)備的絕緣材料有以下要求：

    (1)固體絕緣材料應(yīng)有不燃、難燃性能;

    (2)固體絕緣材料吸潮性要小;

    (3)固體絕緣材料應(yīng)有耐電弧性能;

    (4)固體絕緣材料應(yīng)有耐熱性能。

    所謂耐熱性是指固體絕緣材料在某一溫度下能長(zhǎng)期運(yùn)行而不會(huì)損壞的工作溫度值。固體絕緣材料應(yīng)能保證工作在高于設(shè)備連續(xù)運(yùn)行溫度至少20.0℃，但不低于 80.0℃時(shí)，仍有良好的機(jī)械性能。

    電氣設(shè)備的工作溫度不同，要求選用的耐熱等級(jí)也不同。固體絕緣材料的耐熱等級(jí)分為Y、A、E、B、F、H、C八個(gè)等級(jí)。B、F絕緣材料用得較多，如三聚腈胺石棉耐弧塑料，DMC塑料，其極限溫度在130-155℃之間。

    增安型電氣設(shè)備還對(duì)電動(dòng)機(jī)、變壓器、電磁鐵的繞組用線做了以下規(guī)定：至少應(yīng)包覆兩層絕緣材料的裸線;至少應(yīng)包覆一層絕緣材料的薄型漆包線;QZ-2型牌號(hào)的厚漆包線。同時(shí)，繞組應(yīng)采用以下浸漆方法之一：沉浸法;滴注法;真空浸漬法。不能采用涂刷及噴灑方法作為浸漬處理。如果使用有機(jī)溶劑作為浸漬劑時(shí)，浸漬及干燥過(guò)程必須進(jìn)行二次。

    增安型電氣設(shè)備的繞組不允許采用公稱直徑小于0.25mm的導(dǎo)線繞制，如有特殊原因，可將繞組制成本質(zhì)安全型或膠封型結(jié)構(gòu)。

    5、限制設(shè)備的表面溫度

    限制設(shè)備的表面溫度是增安型電氣設(shè)備主要的防爆措施。因?yàn)椋霭残碗姎庠O(shè)備的外殼只有防護(hù)功能，設(shè)備的表面溫度不能考慮外殼的表面，而應(yīng)考慮殼內(nèi)的電氣部件表面溫度。這樣，很難提高設(shè)備的溫度組別，因此，須從限止極限溫度及進(jìn)行電氣保護(hù)兩個(gè)方面著手解決。

    (1) 極限溫度

    所謂極限溫度是指電氣設(shè)備或其部件的最高允許溫度。在確定極限溫度時(shí)，應(yīng)考慮兩個(gè)因素：爆炸性氣體混合物被點(diǎn)燃的危險(xiǎn)溫度;結(jié)構(gòu)材料的極限溫度。對(duì)于繞組還應(yīng)符合GB3836.3-2000標(biāo)準(zhǔn) 第4.7.3條表3的規(guī)定;對(duì)于電動(dòng)機(jī)應(yīng)在啟動(dòng)、額定運(yùn)行或規(guī)定的過(guò)載狀態(tài)(tE時(shí)間結(jié)束時(shí))，其任何部位的最高表面溫度均不允許超過(guò)規(guī)定的溫度組別;單插頭熒光燈的鎮(zhèn)流器應(yīng)考慮燈管老化后產(chǎn)生的整流效應(yīng)。

    對(duì)于導(dǎo)線及所有安裝的金屬部件，還應(yīng)符合以下規(guī)定：不允許降低材料的機(jī)械強(qiáng)度;不允許因熱膨脹而超過(guò)材料的許用應(yīng)力;不允許損壞鄰近的絕緣材料。

    (2) 電氣保護(hù)裝置

    增安型電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生過(guò)載、短路現(xiàn)象。將使電氣部件局部造成過(guò)熱及電火花，引燃周圍的爆炸性氣體混合物。所以，增安型電氣設(shè)備還應(yīng)加電氣保護(hù)裝置。保護(hù)裝置一般有兩種形式：

    (a)電流保護(hù)方式

    由熔斷器、斷路器、熱保護(hù)元件組成控制電路。當(dāng)電氣設(shè)備過(guò)載時(shí)，熱元件自動(dòng)脫開(kāi)，供電電源切斷。也稱間接控制方式。

    (b)溫度保護(hù)方式

    將熱敏元件埋入繞組內(nèi)部進(jìn)行控制的溫度保護(hù)方式。由于熱敏元件直接反映溫度的變化，也稱直接控制方式。